Pernapasan adalah pertukaran gas yang dibutuhkan untuk metabolisme dalam tubuh. Hewan memiliki alat-alat pernapasan yang berbeda-beda. Mamalia, Reptilia, dan Amphibia memiliki saluran pernapasan berupa paru-paru. Cacing (Annelida) dan Amphibia memiliki kulit yang berfungsi sebagai tempat pertukaran gas. Ikan mengambil oksigen yang berada di lingkungannya (air) dengan menggunakan sistem insang. Sebagian besar Arthropoda, terutama serangga, telah memiliki sistem saluran pernapasan
Sistem Respirasi pada Aves (Burung)
Pada burung, tempat berdifusinya gas pernapasan hanya terjadi di paru-paru. Paru-paru burung berjumlah sepasang dan terletak dalam rongga dada yang dilindungi oleh tulang rusuk.
Jalur pernapasan pada burung berawal di lubang hidung. Pada tempat ini, udara masuk kemudian diteruskan pada celah tekak yang terdapat pada dasar faring yang menghubungkan trakea. Trakeanya panjang berupa pipa bertulang rawan yang berbentuk cincin, dan bagian akhir trakea bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Dalam bronkus pada pangkal trakea terdapat sirink yang pada bagian dalamnya terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat bergetar. Bergetarnya selaput itu menimbulkan suara. Bronkus bercabang lagi menjadi mesobronkus yang merupakan bronkus sekunder dan dapat dibedakan menjadi ventrobronkus (di bagian ventral) dan dorsobronkus (di bagian dorsal). Ventrobronkus dihubungkan dengan dorsobronkus, oleh banyak parabronkus (100 atau lebih).
burung memiliki 8 atau 9 perluasan paru-paru atau pundi-pundi hawa (sakus pneumatikus) yang menyebar sampai ke perut, leher, dan sayap. Pundi-pundi hawa berhubungan dengan paru-paru dan berselaput tipis. Di pundi-pundi hawa tidak terjadi difusi gas pernapasan; pundi-pundi hawa hanya berfungsi sebagai penyimpan cadangan oksigen dan meringankan tubuh. Karena adanya pundi-pundi hawa maka pernapasan pada burung menjadi efisien. Pundi-pundi hawa terdapat di pangkal leher (servikal), ruang dada bagian depan (toraks anterior), antara tulang selangka (korakoid),ruang dada bagian belakang (toraks posterior), dan di rongga perut(kantong udara abdominal).
Masuknya udara yang kaya oksigen ke paru-paru (inspirasi) disebabkan adanya kontraksi otot antar tulang rusuk (interkostal) sehingga tulang rusuk bergerak keluar dan tulang dada bergerak ke bawah. Atau dengan kata lain, burung mengisap udara dengan cara memperbesar rongga dadanya sehingga tekanan udara di dalam rongga dada menjadi kecil yang mengakibatkan masuknya udara luar. Udara luar yang masuk sebagian kecil tinggal di paru-paru dan sebagian besar akan diteruskan ke pundi- pundi hawa sebagai cadangan udara.
Udara pada pundi-pundi hawa dimanfaatkan hanya pada saat udara (O2) di paru-paru berkurang, yakni saat burung sedang mengepakkan sayapnya. Saat sayap mengepak atau diangkat ke atas maka kantung hawa di tulang korakoid terjepit sehingga oksigen pada tempat itu masuk ke paru-paru. Sebaliknya, ekspirasi terjadi apabila otot interkostal relaksasi maka tulang rusuk dan tulang dada kembali ke posisi semula, sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar dari tekanan di udara luar akibatnya udara dari paru-paru yang kaya karbon dioksida keluar. Bersamaan dengan mengecilnya rongga dada, udara dari kantung hawa masuk ke paru-paru dan terjadi pelepasan oksigen dalam pembuluh kapiler di paru-paru. Jadi, pelepasan oksigen di paru-paru dapat terjadi pada saat ekspirasi maupun inspirasi.
Alat pernapasan pada burung adalah paru-paru. Ukuran paru-paru relatif kecil dibandingkan ukuran tubuh burung. Paru-paru burung terbentuk oleh bronkus primer, bronkus sekunder, dan pembuluh bronkiolus. Bronkus primer berhubungan dengan mesobronkus. Mesobronkus merupakan bronkiolus terbesar. Mesobronkus bercabang menjadi dua set bronkus sekunder arterior dan posterior yang disebut ventrobronkus dan dorsobronkus dihubungkan oleh parobronkus. Paru-paru burung memiliki ±1000 buah parabronkus yang bergaris tengah ±0,5 mm. Paru-paru burung memiliki perluasan yang disebut kantong udara yang mengisi daerah selangka dada atas, dada bawah, daerah perut, daerah tulang humerus dan daerah leher.
Berturut-turut dari luar ke dalam. Susunan alat pernapasan burung adalah sebagai berikut:
a. Lubang hidung,
1) Sepasang lubang hidung luar, terdapat pada pangkal paruh 2) Sepasang lubang hidung dalam, terdapat pada langit-langit rongga mulut
b. Celah tekak pada dasar faring, berhubungan dengan trakea, - Terdapat pada pangkal tenggorok
c. Trakea, berupa pipa dengan penebalan tulang rawan berbentuk cincin yang tersusun di sepanjang trakea.
- Berbentuk pipa yang terdiri dari cincin tulang rawan
- Pada trakea terdapat kantung suara (sirink) yang melekat pada dinding trakea. Sirink memiliki selaput yang akan bergetar dan menghasilkan bunyi jika ada udara yang lewat. Trakea bercabang ke kiri dan kanan menjadi bronkus.
- Siring (alat suara), terletak di bagian bawah trakea. Dalam siring terdapat otot sternotrakealis yang menghubungkan tulang dada dan trakea, serta berfungsi untuk menimbulkan suara. Selain itu terdapat juga otot siringialis yang menghubungkan siring dengan dinding trakea sebelah
dalam. Dalam rongga siring terdapat selaput yang mudah bergetar. Getaran selaput suara tergantung besar kecilnya ruangan siring yang diatur oleh otot sternotrakealis dan otot siringalis.
e. Bifurkasi trakea, yaitu percabangan trakea menjadi dua bronkus kanan dan kiri,
f. Bronkus (cabang trakea) terletak di antara siring dan paru-paru, g. Paru-paru dengan selaput pembungkus paru-paru yang disebut pleura.
Paru-paru dibungkus oleh selaput (pleura) dan dihubungkan dengan kantong hawa/pundit-pundi udara (Saccus pneumaticus).
Paru-paru burung tidak mempunyai alveoli dan sebagai gantinya adalah pembuluh udara yang disebur “Parabronki”. Saluran udara pada parabronki bercabang-cabang, yaitu berupa pembuluh kapiler udara yang letaknya berdampingan dengan kapiler darah.
Pada burung, tempat berdifusinya gas pernapasan hanya terjadi di paru-paru. Paru-paru burung berjumlah sepasang dan terletak dalam rongga dada yang dilindungi oleh tulang rusuk.
Burung adalah hewan berdarah panas, sama seperti mamalia ,sehingga suhu pada tubuh burung bersifat stabil. Karena burung memiliki reseptor pada bagian otak yang dapat mengatur suhu tubuh, sehingga burung dapat melakukan aktivitas pada suhu lingkungan yang berbeda . Burung menggunakan paru-paru dan pundi hawa (pundi-pundi udara) sebagai alat pernapasanya.
Burung memiliki dua lubang hidung, yaitu :
a. Lubang hidung luar terletak pada pangkal paruh bagian atas. b. Lubang hidung dalam terletak pada langit-langit rongga mulut
Trakea pada burung sama seperti pada manusia yaitu berupa tulang rawan yang berbentuk cincin-cincin . trakea bercabang menjadi bronkus kanan dan kiri. Bronkus kanan dan kiri merupakan penghubung siring dengan paru-paru. Didalam siring terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat bergetar menghasilkan suara. Burung memiliki sepasang paru-paru yang menempel pada dinding bagian dalam. Paru-paru-paru sendiri terbungkus oleh selaput paru-paru (pluera) yang berhubungan dengan pundi-pundi hawa. Paru-paru burung tidak memiliki alveolus ,sebagai ganti fungsinya adalah parabronki (Pembuluh kapiler yang berdampingan dengan kapiler darah). Selain itu burung juga tidak memiliki diafragma sehingga dalam pergerakan paru-paru (inhale-exhale) dibantu oleh rongga seluruh tubuh.
Fungsi pundi-pundi hawa pada burung : 1. Untuk bernapas saat terbang,
2. Memperkeras suara dengan memperbesar ruang siring,
3. Mencegah kedinginan dengan menyelubungi organ dalam dengan rongga udara,
4. Mengurangi hilangnya panas tubuh,
5. Memperbesar atau memperkecil berat jenis tubuh (berguna saat berenang)
Pundi-pundi hawa pada burung berjumlah sembilan yaitu : 1. 2 kantong di leher (servikal)
2. 1 kantong di antara tulang selangka (korakoid/interclavicular) 3. 2 kantong di dada depan (toraks anterior)
4. 2 kantong di dada belakang (toraks posterior) 5. 2 kantong di perut (abdominal)
Fungsi kantong udara :
a) Membantu pernapasan terutama saat terbang b) Menyimpan cadangan udara (oksigen)
c) Memperbesar atau memperkecil berat jenis pada saat burung berenang
d) Mencegah hilangnya panas tubuh yang terlalu banyak
Mekanisme Pernapasan Pada Burung Mekanisme Pernapasan I :
a. Fase sayap diangkat
Oksigen dari udara masuk ke tubuh melalui lubang hidung -> melewati trakea -> melewati siring -> melewati bronkus -> menuju ke paru-paru sebesar kurang lebih 25% -> menuju ke kantong udara krg lebi sebesar 75% b. Fase sayap diturunkan
kemudian darah di paru-paru mengikat karbon dioksida -> karbon dioksida di paru-paru dibawa ke trakea, sementara oksigen di kantong udara dibawa ke paru-paru -> karbon dioksida dibawa ke hidung -> karbon dioksida dikeluarkan dari tubuh.
Mekanisme Pernapasan II : a. Saat Terbang
Fase Inspirasi :
Sayap terangkat -> kantong udara diketiak mengembang -> rongga dada membesar -> paru-paru mengembang -> kantong udara diselangkang terjebit -> udara masuk.
Sayap diturunkan -> kantong udara diketiak terjebit -> kantong udara diselangka mengembang paru-paru mengempis -> udara keluar
b. Saat burung istirahat Fase Inspirasi :
Tulang dada bergerak -> tulang-tulang rusuk bergerak ke bawah / muka -> rongga dada membesar -> paru mengembang -> udara masuk ke paru-paru -> kantong udara bagian belakang -> paru-paru-paru-paru -> kantong udara bagian depan.
Fase Ekspirasi :
Tulang dada bergerak -> tulang-tulang rusuk keatas -> rongga dada mengempus -> paru-paru mengecil -> udara dari kantong udara -> paru-paru (parabronkus) terjadi difusi -> dikeluarkan.
a. Pernapasan burung saat tidak terbang
Fase Inspirasi : tulang rusuk bergerak ke depan – volume rongga dada membesar– tekanan mengecil – udara akan masuk melalui saluran pernapasan. Saat inilah sebagian oksigen masuk ke paru-paru dan O2 berdifusi ke dalam darah kapiler, dan sebagian udara dilanjutkan masuk ke dalam katong-kantong udara. Fase Ekspirasi : tulang rusuk kembali ke posisi semula – rongga dada mengecil –tekanan membesar. Pada saat ini udara dalam alveolus dan udara dalam kantong-kantong hawa bersama-sama keluar melalui paru- paru.
Pada saat melewati alveolus, O2 diikat oleh darah kapiler alveolus, dan darah melepas CO2. Dengan demikian, pertukaran gas CO2 dan O2 dapat berlangsung saat inspirasi dan ekspirasi.
b. Pernapasan burung saat terbang
Pundi hawa sangat berperan pentng ketika burung mulai terbang, dikarenakan burung yang terbang tidak dapat menggerakan tulang rusuknya, sehingga pundi hawalah yang dipergunakan oleh burung untuk bernafas.
Inspirasi dan ekspirasinya dilakukan secara bergantian oleh pundi-pundi hawa.
Fase Inspirasi : Pada saat sayap diangkat, pundi hawa antar tulang korakoid terjepit, sedangkan pundi hawa ketiak mengembang, akibatnya udara masuk ke pundi hawa ketiak melewati paru-paru, terjadilah inspirasi. Saat melewati paru- paru akan terjadi pertukaran gas O2 dan CO2.
Fase Ekspirasi : Sebaliknya pada saat sayap diturunkan, pundi hawa ketiak terjepit, sedangkan pundi hawa antar tulang korakoid mengembang, sehingga udara mengalir keluar dari kantong hawa melewati paru-parusehingga terjadilah ekspirasi. Saat melewati paru-paru akan terjadi pertukaran gas O2 dan CO2. Dengan cara inilah inspirasi dan ekspirasi udara dalam paru-paru burung saat terbang. Jadi pertukaran gas pada burung saat terbang juga berlangsung saat inspirasi dan ekspirasi.
Paru-paru burung berhubungan dengan kantong udara melalui perantaraan bronkus rekurens. Selain berfungsi sebagai alat bantu pernapasan saat terbang, kantong udara juga membantu memperbesar ruang siring sehingga dapat memperkeras suara. Kantong udara juga berfungsi mencegah hilangnya panas dengan menyelubungi alat-alat dalam untuk mencegah kedinginan dan mengubah massa jenis tubuh pada burung-burung perenang. Perubahan massa jenis terjadi dengan cara memperbesar atau memperkecil kantong udara. Kantong udara terdapat pada pangkal leher (servikal), ruang dada bagian depan (toraks anterior), antar tulang selangka (korakoid), ruang dada bagian belakang (toraks posterior), rongga perut (saccus abdominalis), ketiak (saccus axillaris).
Jalur pernapasan pada burung berawal di lubang hidung. Pada tempat ini, udara masuk kemudian diteruskan pada celah tekak yang terdapat pada dasar faring yang menghubungkan trakea. Trakeanya panjang berupa pipa
bertulang rawan yang berbentuk cincin, dan bagian akhir trakea bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Dalam bronkus pada pangkal trakea terdapat sirink (alat suara yang terletak pada bagian bawah trakea) yang pada bagian dalamnya terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat bergetar. Bergetarnya selaput itu menimbulkan suara. Bronkus bercabang lagi menjadi mesobronkus yang merupakan bronkus sekunder dan dapat dibedakan menjadi ventrobronkus (di bagian ventral) dan dorsobronkus (di bagian dorsal). Ventrobronkus dihubungkan dengan dorsobronkus, oleh banyak parabronkus (100 atau lebih).
Parabronkus berupa tabung- tabung kecil. Di parabronkus bermuara banyak kapiler sehingga memungkinkan udara berdifusi. Selain paru-paru, burung memiliki 8 atau 9 perluasan paru-paru atau pundi-pundi hawa (sakus pneumatikus) yang menyebar sampai ke perut, leher, dan sayap. Pundi-pundi hawa berhubungan dengan paru-paru dan berselaput tipis. Di pundi-pundi hawa tidak terjadi difusi gas pernapasan, pundi-pundi hawa hanya berfungsi sebagai penyimpan cadangan oksigen dan meringankan tubuh. Karena adanya pundi-pundi hawa maka pernapasan pada burung menjadi efisien. .
Udara pada pundi-pundi hawa dimanfaatkan hanya pada saat udara (O2) di paru-paru berkurang, yakni saat burung sedang mengepakkan sayapnya.
Saat sayap mengepak atau diangkat ke atas maka kantung hawa di tulang korakoid terjepit sehingga oksigen pada tempat itu masuk ke paru-paru. Sebaliknya, ekspirasi terjadi apabila otot interkostal relaksasi maka tulang rusuk dan tulang dada kembali ke posisi semula, sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar dari tekanan di udara luar akibatnya udara dari paru-paru yang kaya karbondioksida keluar. Bersamaan dengan mengecilnya rongga dada, udara dari kantung hawa masuk ke paru-paru dan terjadi pelepasan oksigen dalam pembuluh kapiler di paru-paru-paru-paru. Jadi, pelepasan oksigen di paru-paru dapat terjadi pada saat ekspirasi maupun inspirasi.
Selain itu, pada waktu burung tidak terbang, pernapasan terjadi karena gerakan tulang dada sehingga tulang-tulang rusuk bergerak ke muka dan ke arah bawah. Akibatnya, rongga dada membesar dan paru-paru akan mengempis sehingga udara dari kantong udara kembali ke paru-paru. Jadi, udara segar mengalir melalui parabronkus pada waktu inspirasi dan ekspirasi sehingga fungsi paru-paru burung lebih efisien daripada paru-paru mamalia. Kecepatan respirasi pada berbagai hewan berbeda bergantung dari berbagai hal, antara lain, aktifitas, kesehatan, dan bobot tubuh.